(57)【要約】【課題】移動棚を容易に発進させることができる移動棚の発進制御装置及び方法を提供することを課題とする。【解決手段】発進時には、ＭＰＵから発進速度指示の信号が出力される（Ｓ３）ことにより、モータの回転速度がそれぞれ走行時用の第１の速度Ｖ１よりも小さく且つ最大トルク発生領域にある第２の速度Ｖ２に設定される。ＭＰＵは、発進速度指示が依然として出力された状態にあると判断する（Ｓ４）と、前側エンコーダ及び後側エンコーダによりそれぞれ検出された前移動量及び後移動量を読み取る（Ｓ５）。そして、ＭＰＵは前移動量及び後移動量がそれぞれ所定量Ａ以上であると判断する（Ｓ６，Ｓ７）と、移動棚が発進したと判定し、モータの回転速度を通常走行時用の第１の速度にする旨の信号を走行速度指示として出力する（Ｓ８）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータで車輪を回転させることにより走行すると共に走行中は前記駆動モータの回転速度が最大トルク発生領域を超えた領域の第１の速度に設定される移動棚の発進制御装置において、
移動棚の移動量を検出するための移動量検出部と、
移動棚の発進時は前記駆動モータの回転速度を最大トルク発生領域であり且つ前記第１の速度よりも小さい第２の速度に設定すると共に前記移動量検出部により検出された移動量に基づいて移動棚が発進したか否かを判定し、移動棚が発進したと判定すると、前記駆動モータの回転速度を前記第１の速度に設定する制御部と
を備えることを特徴とする移動棚の発進制御装置。
【請求項２】
移動棚は、走行方向に対して直交する方向の両端部である前部と後部にそれぞれ配置される前輪及び後輪を前記車輪として有すると共にこれら前輪及び後輪のそれぞれに独立して前記駆動モータが配設され、前記移動量検出部は移動棚の前部及び後部の移動量を検出し、前記制御部は、前記移動量検出部により検出された移動棚の前部及び後部の移動量がともに所定量以上であるときに移動棚が発進したと判定する請求項１に記載の移動棚の発進制御装置。
【請求項３】
前記移動量検出部は、移動棚の移動距離または前記車輪の回転角度を移動棚の移動量として検出するものである請求項１または２に記載の移動棚の発進制御装置。
【請求項４】
前記車輪は、ウレタンタイヤからなる請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動棚の発進制御装置。
【請求項５】
駆動モータで車輪を回転させることにより走行すると共に走行中は駆動モータの回転速度が最大トルク発生領域を超えた領域の第１の速度に設定される移動棚の発進制御方法において、
移動棚の発進時は駆動モータの回転速度を最大トルク発生領域であり且つ前記第１の速度よりも小さい第２の速度に設定し、
移動棚の移動量を検出すると共に検出された移動量に基づいて移動棚が発進したか否かを判定し、
移動棚が発進したと判定すると、駆動モータの回転速度を前記第１の速度に設定する
ことを特徴とする移動棚の発進制御方法。
【請求項６】
移動棚は走行方向に対して直交する方向の両端部である前部と後部にそれぞれ配置される前輪及び後輪を車輪として有すると共にこれら前輪及び後輪を駆動モータによりそれぞれ独立して駆動し、移動棚の前部及び後部の移動量を検出して双方の移動量がともに所定量以上であるときに移動棚が発進したと判定する請求項５に記載の移動棚の発進制御方法。
【請求項７】
前記移動棚の移動量として、移動棚の移動距離または車輪の回転角度を検出する請求項５または６に記載の移動棚の発進制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動棚の発進制御装置及び方法に係り、特に駆動モータで車輪を回転させることにより走行する移動棚の発進を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
倉庫や工場の内部において省スペースを図るために、複数の移動棚を並置し、これらの移動棚を例えば電動式で互いに接近／離間するように移動して任意の移動棚の間に選択的に作業通路を開く移動棚システムが用いられている。それぞれの移動棚は車輪及びこの車輪に配設された駆動モータを有しており、駆動モータにより車輪を回転させることにより移動棚が走行する。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている移動棚は、発進時に駆動モータの回転速度が所定速度になるまで一定の加速度で加速され、所定速度で走行されて移動されるように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２８５６１９号公報
【０００５】
このような移動棚では、一般に、車輪に生じる摩擦力が発進時に最も大きく、車輪を回転させるのに必要なトルクが大きくなる一方、一旦車輪が回転し始めるとその摩擦力が小さくなり、車輪を回転するのに必要なトルクも小さくなることが知られている。
そこで、駆動モータを大型化することなく発進時に大きいトルクを得るために、駆動モータの最終減速比を小さくして、移動棚の走行時には駆動モータの回転速度が最大トルク発生領域を超えた領域の所定速度になるように構成する方法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、例えば三相交流誘導モータでは、図５に示されるように、その回転速度が最大トルク発生領域の速度を超えると、発生トルクが低下することが知られている。そのため、この三相交流誘導モータを駆動モータとして用い、上述のように移動棚の走行時に駆動モータの回転速度が最大トルク発生領域を超えた領域の所定速度になる構成をとった場合に、特許文献１のように、発進時に駆動モータの回転速度が所定速度になるまで一定の加速度で加速されると、図６に示されるように、最大トルクが発生する時間が限られてしまい、移動棚の発進が困難になるおそれがある。
【０００７】
特に、走行レールが不要なレールレスタイプの移動棚では、車輪がウレタンタイヤのように重みで変形する材質から形成されることがあり、その場合、例えば移動棚に荷を満載にした状態で移動棚を長時間動かさないと、車輪が重みで変形して平坦部分が形成されることとなる。この平坦部分を乗り越えて車輪を回転させるためには、車輪に平坦部分が形成されていない場合よりも長い時間継続して大きなトルクをかける必要があり、したがって、図６に示されるように最大トルクが発生する時間が限られていると、移動棚が発進できないおそれがあった。
【０００８】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、移動棚を容易に発進させることができる移動棚の発進制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る移動棚の発進制御装置は、駆動モータで車輪を回転させることにより走行すると共に走行中は前記駆動モータの回転速度が最大トルク発生領域を超えた領域の第１の速度に設定される移動棚の発進制御装置において、移動棚の移動量を検出するための移動量検出部と、移動棚の発進時は駆動モータの回転速度を最大トルク発生領域であり且つ第１の速度よりも小さい第２の速度に設定すると共に移動量検出部により検出された移動量に基づいて移動棚が発進したか否かを判定し、移動棚が発進したと判定すると、駆動モータの回転速度を第１の速度に設定する制御部とを備えるものである。
【００１０】
移動棚は、走行方向に対して直交する方向の両端部である前部と後部にそれぞれ配置される前輪及び後輪を車輪として有すると共にこれら前輪及び後輪のそれぞれに独立して駆動モータが配設され、移動量検出部は移動棚の前部及び後部の移動量を検出し、制御部は、移動量検出部により検出された移動棚の前部及び後部の移動量がともに所定量以上であるときに移動棚が発進したと判定するように構成することもできる。
また、移動量検出部は、移動棚の移動距離または車輪の回転角度を移動棚の移動量として検出することができる。
車輪は、ウレタンタイヤから形成されてもよい。
【００１１】
この発明に係る移動棚の発進制御方法は、駆動モータで車輪を回転させることにより走行すると共に走行中は駆動モータの回転速度が最大トルク発生領域を超えた領域の第１の速度に設定される移動棚の発進制御方法において、移動棚の発進時は駆動モータの回転速度を最大トルク発生領域であり且つ第１の速度よりも小さい第２の速度に設定し、移動棚の移動量を検出すると共に検出された移動量に基づいて移動棚が発進したか否かを判定し、移動棚が発進したと判定すると、駆動モータの回転速度を前記第１の速度に設定する方法である。
【００１２】
移動棚は走行方向に対して直交する方向の両端部である前部と後部にそれぞれ配置される前輪及び後輪を車輪として有すると共にこれら前輪及び後輪を駆動モータによりそれぞれ独立して駆動し、移動棚の前部及び後部の移動量を検出して双方の移動量がともに所定量以上であるときに移動棚が発進したと判定するように構成することもできる。
また、移動棚の移動量として、移動棚の移動距離または車輪の回転角度を検出することもできる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、移動棚を容易に発進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の実施の形態に係る発進制御装置が搭載された移動棚１を示す。この移動棚１は、走行路２に沿って埋設された直線状のガイド３に対して平行に走行可能に配設されている。移動棚１はその長さ方向がガイド３に対して直交するように配置され、この移動棚１の長さ方向においてガイド３に近接して位置する一端部に制御盤４が設置されると共にガイド３とは離間して位置する他端部に操作盤５が設置されている。この移動棚１において、制御盤４が位置する一端部を移動棚１の後端部とし、操作盤５が位置する他端部を移動棚１の前端部とする。
【００１５】
移動棚１における前端部の右側には互いの車軸が連結された一対の前輪６が配置されると共に、移動棚１における後端部の左側には互いに車軸が連結された一対の後輪７が配置されている。前輪６にはこの前輪６を駆動するための前輪駆動モータ８が配設され、後輪７にはこの後輪７を駆動するための後輪駆動モータ９が配設されている。また、移動棚１の前端部には前輪６の走行距離を前移動量として検出する前側エンコーダ１０が取り付けられると共に、移動棚１の後端部には、後輪７の走行距離を後移動量として検出するための後側エンコーダ１１が取り付けられており、これら前側エンコーダ１０及び後側エンコーダ１１によりこの発明の移動量検出部が構成されている。
【００１６】
移動棚１の前端部の左側及び後端部の右側と、移動棚１の中央部の右側及び左側にはそれぞれ従動輪１２が配置されている。また、移動棚１の前端部及び後端部には、この移動棚１が図示しない固定物や他の移動棚に接した状態を検知する隣接センサ１３が配置され、移動棚１の中央部には、この移動棚１が図示しない固定物や他の移動棚に対して一定の距離まで接近したことを検知する接近センサ１４が配置されている。なお、移動棚１の後端部には制御盤４の下部に、ガイド３に対する位置ズレを検知するガイドセンサが配置されている。
【００１７】
制御盤４は、この発明の制御部を構成するＭＰＵ１５と、このＭＰＵ１５にそれぞれ接続された前輪用インバータ１６及び後輪用インバータ１７を有している。前輪用インバータ１６に前輪駆動モータ８が接続されると共に、後輪用インバータ１７に後輪駆動モータ９に接続されており、ＭＰＵ１５は前輪用インバータ１６及び後輪用インバータ１７を介して前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９をそれぞれ独立して駆動制御することができる。また、ＭＰＵ１５には、前側エンコーダ１０及び後側エンコーダ１１がそれぞれ接続されている。なお、このＭＰＵ１５には、操作盤５、隣接センサ１２、接近センサ１４及びガイドセンサも接続されている。
【００１８】
また、ここでは、前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９としてそれぞれ三相交流誘導モータが用いられると共に、ＭＰＵ１５から入力される速度指示に基づいて前輪用インバータ１６及び後輪用インバータ１７はそれぞれ前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９を駆動する周波数を変化させることにより、これら前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度をＭＰＵ１５の速度指示に対応した所望の速度に設定することができるように構成されている。また、駆動モータを大型化することなく発進時に大きいトルクを得ることができるように、移動棚１の通常走行中の前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度が最大トルク発生領域を超えた領域の第１の速度Ｖ１となるようにモータの減速比及び車輪径が設定されており、ＭＰＵ１５は、前輪用インバータ１６及び後輪用インバータ１７を介して前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度をそれぞれ、通常走行時用の第１の速度Ｖ１、発進時用の第２の速度Ｖ２と、停止時用の速度（＝０）とに設定することができる。ここで、第２の速度Ｖ２は、第１の速度Ｖ１よりも小さく且つ最大トルク発生領域である速度とする。
【００１９】
次に、図３のフローチャートを参照してこの発明の実施の形態に係る発進制御装置の動作について説明する。例えば、作業者が操作盤５を操作することにより操作盤５からＭＰＵ１５に移動指示の信号が入力されて、ステップＳ１でＭＰＵ１５が移動指示有りと判断すると、ステップＳ２で、ＭＰＵ１５は前側エンコーダ１０及び後側エンコーダ１１のそれぞれの移動量及び経過時間のカウント値を「０」に初期化する。
【００２０】
さらに、ステップＳ３で、ＭＰＵ１５は前輪用インバータ１６及び後輪用インバータ１７に対して前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度をそれぞれ発進時用の第２の速度Ｖ２に設定する旨の信号を発進速度指示として出力する。これにより、図４に示されるように、時刻ｔ１から、前輪用インバータ１６及び後輪用インバータ１７によりそれぞれ前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９が駆動されてこれら前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の発生トルク及び回転速度がそれぞれ上昇し始め、時刻ｔ２でそれぞれの発生トルクが最大トルクとなった後に、時刻ｔ３でそれぞれの回転速度が発進時用の第２の速度Ｖ２になる。
【００２１】
ＭＰＵ１５は、ステップＳ４で発進速度指示が依然として出力された状態にあると判断すると、ステップＳ５で、前側エンコーダ１０及び後側エンコーダ１１によりそれぞれ検出された前移動量及び後移動量を読み取り、ステップＳ６及びステップＳ７でこれら前移動量及び後移動量がそれぞれ移動棚の発進認識レベルである所定量Ａ以上であるか否かを判断する。ここで、図４に示されるように、時刻ｔ４で前側エンコーダ１０により検出された前移動量及び後側エンコーダ１１により検出された後移動量が所定量Ａとなると、ＭＰＵ１５は、前移動量及び後移動量が所定量Ａ以上であると判断して移動棚１が発進したと判定し、ステップＳ８で、ＭＰＵ１５から前輪用インバータ１６及び後輪用インバータ１７に対して前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度をそれぞれ通常走行時用の第１の速度Ｖ１に設定する旨の信号が走行速度指示として出力される。したがって、図４に示されるように、時刻ｔ４から、前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度が再び上昇し始める。そして、時刻ｔ５で最大トルク発生領域を超えて前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の発生トルクは最大トルクから低減し、時刻ｔ６で前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度が通常走行時用の第１の速度Ｖ１になる。これにより移動棚１の走行が行われる。
【００２２】
なお、図３のステップＳ４で発進速度指示がないと判断すると、ＭＰＵ１５はフローを終了する。また、ステップＳ６で前側エンコーダ１０による前移動量が所定量Ａに満たないと判断する、または、ステップＳ７で後側エンコーダ１０による後移動量が所定量Ａに満たないと判断すると、ＭＰＵ１５はステップＳ９に進み、移動指示が出力されてからの経過時間が所定時間内か否かを判断し、所定時間を超えていると判断すると、ＭＰＵ１５は、前移動量も後移動量も所定値Ａより小さいならば発進できなかった、前移動量のみが所定値Ａより小さいならば前側エンコーダ１０の故障、後移動量のみが所定値Ａより小さいならば後側エンコーダ１１の故障として、ステップＳ１０で異常と判定し、例えば、操作盤５においてランプの点滅あるいは点灯、文字表示を行ったり、警告音を発すること等により作業者に警告を発する。ステップＳ９でＭＰＵ１５により経過時間が所定時間内であると判断されると、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ７が繰り返される。
【００２３】
以上のように、発進時には、モータ８及び９の回転速度が、通常走行時用の第１の速度Ｖ１よりも小さく且つ最大トルク発生領域である第２の速度Ｖ２に設定されると共に、移動棚１が発進したと判定されるまでこれらモータ８及び９の回転速度が第２の速度Ｖ２のままに保持される。したがって、前輪６、後輪７及び従動輪１２等の車輪がそれぞれウレタンタイヤのように重みで変形する材質から形成されており、移動棚１の積載量が多い状態で移動棚１が長時間動かされずに車輪が重みで変形して平坦部分が形成されていたとしても、車輪が平坦部分を乗り超えて移動棚１が発進するまで、最大トルクが発生する状態が継続される。これにより、発進時にモータの駆動能力をロスなく車輪に伝えることができ、移動棚１を容易に発進させることができる。
平坦部分を超えて移動棚１が発進したと認識する基準として、前側エンコーダ１０による前移動量及び後側エンコーダ１１による後移動量のそれぞれ比較対象となる所定量Ａは、例えば３０ｍｍ〜５０ｍｍに設定されている。
【００２４】
また、モータ８及び９の回転速度が停止状態から通常走行時用の第１の速度Ｖ１になるまで長時間かけて一定の加速度で加速することにより、最大トルクが発生する時間を長くして移動棚１の発進を容易にする方法もあるが、この場合には、停止状態から第１の速度Ｖ１に達するまでの時間が長くなる。それに対し、この発明の発進制御装置では、移動棚１が発進したと判定されると即時にそれぞれのモータ８及び９の回転速度が第１の速度Ｖ１に設定されて通常走行が行われるため、停止状態から第１の速度Ｖ１に達するまでの時間が短くなり、したがって移動棚１を移動させるサイクルタイムが短くなる。
【００２５】
なお、ＭＰＵ１５は、通常走行時用に１つの第１の速度Ｖ１を有していたが、これに限定されるものではなく、通常走行時用の前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度として、ＭＰＵ１５がそれぞれ第２の速度Ｖ２よりも大きく且つ互いに異なる大きさの第３の速度Ｖ３及び第４の速度Ｖ４を有してもよい。この場合に、ＭＰＵ１５は移動棚１が発進したと判定したときに、第３の速度Ｖ３及び第４の速度Ｖ４のうち一方を選択してそれを双方のモータ８及び９の回転速度として設定すると共に、移動棚１の走行中に、ガイド３に接近する方向への移動棚１の位置ズレ（前ズレ）またはガイド１４から離間する方向へ移動棚１の位置ズレ（後ズレ）がガイドセンサにより検知されたり、前側エンコーダ１０及び後側エンコーダ１１により検出された走行距離の差などにより移動棚１のガイド１４に対する傾きの発生が検知されると、ＭＰＵ１５は、前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度として第３の速度Ｖ３及び第４の速度Ｖ４のいずれかを設定して前輪６及び後輪７の間に回転速度差を与えることにより、移動棚１のガイド３に対する位置ズレや傾きを解消するように構成することができる。
【００２６】
また、前側エンコーダ１０及び後側エンコーダ１１により検出される前輪６及び後輪７の走行距離をそれぞれ移動量として移動棚１の発進を判定する際に用いていたが、これら前側エンコーダ１０及び後側エンコーダ１１により検出される前輪６及び後輪７の回転角度をそれぞれ前移動量及び後移動量として移動棚１が発進したか否かを判断することもできる。この場合、移動棚１の発進認識レベルとしての所定量Ａは、３０°〜４５°に設定されることが好ましい。
また、移動量検出部として、前輪６及び後輪７の走行距離あるいは回転角度を検出するエンコーダ１０及び１１を用いたが、これに限るものではなく、前側の従動輪１２と後側の従動輪１２の走行距離あるいは回転角度をそれぞれ検出するエンコーダを用いたり、前輪６、後輪７及び従動輪１２とは別に配設された測定輪の回転角度を検出するエンコーダを用いることもできる。さらに、固定物に対してビームを照射してビームが帰るまでの時間に基づき距離を測定する距離測定センサにより移動棚１の前端部及び後端部の走行距離をそれぞれ前移動量及び後移動量として測定し、これら前移動量及び後移動量に基づいて移動棚１が発進したか否かを判断することもできる。
【００２７】
また、隣接センサ１３により、移動棚１が隣接する固定物や他の移動棚から離間したことが検出されたときに、ＭＰＵ１５は前移動量及び後移動量が所定量Ａ以上であると判断して移動棚１が発進したと判定するように構成してもよい。
また、接近センサ１４により検出される移動棚１の固定物や他の移動棚に対する距離に基づいて移動棚１の走行距離を算出し、この走行距離を移動量として移動棚１が発進したか否かを判断することもできる。
【００２８】
また、ＭＰＵ１５は前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度を第１の速度Ｖ１、第２の速度Ｖ２、停止の速度（＝０）のように多段速で速度指示を行っていたが、その代わりに、アナログ的に速度指示することができるように構成してもよい。このようにすれば、前輪駆動モータ８及び後輪駆動モータ９の回転速度を自由に設定することができ、これにより細かい制御を行うことができ、例えば加速時または減速時のショックを和らげるような制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態に係る発進制御装置を備える移動棚を示す平面図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る発進制御装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る発進制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態に係る発進制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】三相交流誘導モータの回転速度に対する発生トルクの変化を示すグラフである。
【図６】三相交流誘導モータの時刻に対する回転角度及び発生トルクの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１  移動棚、２  走行路、３  ガイド、４  制御盤、５  操作盤、６  前輪、７  後輪、８  前輪駆動モータ、９  後輪駆動モータ、１０  前側エンコーダ、１１  後側エンコーダ、１２  従動輪、１３  隣接センサ、１４  接近センサ、１５  ＭＰＵ、１６  前輪用インバータ、１７  後輪用インバータ。
【図１】
2007204256.tif 000003
【図２】
2007204256.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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